ГОСТ Р МЭК 61508-5-2007

Группа Т51

     

НАЦИОНАЛЬНЫЙ СТАНДАРТ РОССИЙСКОЙ ФЕДЕРАЦИИ

ФУНКЦИОНАЛЬНАЯ БЕЗОПАСНОСТЬ СИСТЕМ ЭЛЕКТРИЧЕСКИХ,
ЭЛЕКТРОННЫХ, ПРОГРАММИРУЕМЫХ ЭЛЕКТРОННЫХ,
СВЯЗАННЫХ С БЕЗОПАСНОСТЬЮ

Часть 5

Рекомендации по применению методов определения
уровней полноты безопасности

Functional safety of electrical, electronic, programmable electronic
safety-related systems.
Part 5. Guidelines for methods of the determination of safety integrity levels

ОКС 13.110

Дата введения 2008-06-01

     

Предисловие

Цели и принципы стандартизации в Российской Федерации установлены Федеральным законом от 27 декабря 2002 г. N 184-ФЗ "О техническом регулировании", а правила применения национальных стандартов Российской Федерации - ГОСТ Р 1.0-2004 "Стандартизация в Российской Федерации. Основные положения"

Сведения о стандарте

1 ПОДГОТОВЛЕН обществом с ограниченной ответственностью "Корпоративные электронные системы" и Техническим комитетом по стандартизации ТК 10 "Перспективные производственные технологии, менеджмент и оценка рисков" на основе собственного аутентичного перевода стандарта, указанного в пункте 4

2 ВНЕСЕН Управлением развития, информационного обеспечения и аккредитации Федерального агентства по техническому регулированию и метрологии

3 УТВЕРЖДЕН И ВВЕДЕН В ДЕЙСТВИЕ Приказом Федерального агентства по техническому регулированию и метрологии от 27 декабря 2007 г. N 582-ст

4 Настоящий стандарт идентичен международному стандарту МЭК 61508-5:1998 "Функциональная безопасность систем электрических, электронных, программируемых электронных, связанных с безопасностью. Часть 5. Примеры методов определения уровней полноты безопасности" (IEC 61508-5:1998 "Functional safety of electrical/electronic/programmable electronic safety-related systems - Part 5. Examples of methods for the determination of safety integrity levels", IDT).

Наименование настоящего стандарта изменено относительно наименования указанного международного стандарта для приведения в соответствие с ГОСТ Р 1.5 (подраздел 3.5).

При применении настоящего стандарта рекомендуется использовать вместо ссылочных международных стандартов соответствующие им национальные стандарты, сведения о которых приведены в дополнительном приложении F

5 ВВЕДЕН ВПЕРВЫЕ

Информация об изменениях к настоящему стандарту публикуется в ежегодно издаваемом информационном указателе "Национальные стандарты", а текст изменений и поправок - в ежемесячно издаваемых информационных указателях "Национальные стандарты". В случае пересмотра (замены) или отмены настоящего стандарта соответствующее уведомление будет опубликовано в ежемесячно издаваемом информационном указателе "Национальные стандарты". Соответствующая информация, уведомление и тексты размещаются также в информационной системе общего пользования - на официальном сайте Федерального агентства по техническому регулированию и метрологии в сети Интернет

Введение

Системы, состоящие из электрических и/или электронных компонентов, в течение многих лет используются для выполнения функций безопасности в большинстве областей применения. Компьютерные системы [обычно называемые программируемыми электронными системами (PES)], использующиеся во всех областях применения для выполнения задач, не связанных с безопасностью, во все более увеличивающихся объемах используются для решения задач обеспечения безопасности. Для эффективной и безопасной эксплуатации технологий, основанных на использовании компьютерных систем, чрезвычайно важно, чтобы лица, ответственные за принятие решений, имели в своем распоряжении руководства по вопросам безопасности, которые они могли бы использовать в своей работе.

Настоящий стандарт устанавливает общий подход к вопросам обеспечения безопасности для всего жизненного цикла систем, состоящих из электрических и/или электронных и/или программируемых электронных компонентов [электрических/электронных/программируемых электронных систем (E/E/PES)], которые используются для выполнения функций безопасности. Этот унифицированный подход был принят для того, чтобы разработать рациональную и последовательную техническую концепцию для всех электрических систем, связанных с безопасностью. Основной целью при этом является содействие разработке стандартов.

В большинстве ситуаций безопасность достигается за счет использования нескольких систем защиты, в которых используются различные технологии (например, механические, гидравлические, пневматические, электрические, электронные, программируемые электронные). Любая стратегия безопасности должна, следовательно, учитывать не только все элементы, входящие в состав отдельных систем (например, датчики, управляющие устройства и исполнительные механизмы), но также и все подсистемы, связанные с безопасностью, входящие в состав комбинированной системы, связанной с безопасностью. Таким образом, хотя данный стандарт посвящен в основном электрическим/электронным/программируемым электронным (Е/Е/РЕ) системам, связанным с безопасностью, он может также предоставлять общую структуру, в рамках которой рассматриваются системы, связанные с безопасностью, основанные на других технологиях.

Признанным фактом является существование огромного разнообразия использования E/E/PES в различных областях применения, отличающихся различной степенью сложности, опасностями и возможными рисками. В каждом конкретном применении необходимые меры безопасности будут зависеть от многочисленных факторов, которые являются специфичными для этого применения. Настоящий стандарт, являясь базовым стандартом, позволит формулировать такие меры в стандартах для областей применения.

Настоящий стандарт:

- рассматривает все соответствующие этапы жизненного цикла систем безопасности в целом, а также подсистем E/E/PES и программного обеспечения (например, начиная с исходной концепции, далее проектирование, разработка, эксплуатация, сопровождение и вывод из эксплуатации), в ходе которых E/E/PES используются для выполнения функций безопасности;

- был задуман с учетом быстрого развития технологий; его структура является достаточно устойчивой и полной для того, чтобы удовлетворять потребностям разработок, которые могут появиться в дальнейшем;

- делает возможной разработку стандартов областей применения, где используются системы E/E/PES; разработка стандартов для областей применения в рамках общей структуры, вводимой настоящим стандартом, должна приводить к более высокому уровню согласованности (например, основных принципов, терминологии и т.п.) как для отдельных областей применения, так и для их совокупности; это приносит преимущества, как в плане безопасности, так и в плане экономики;

- предоставляет метод разработки спецификаций для требований к безопасности, необходимых для достижения требуемой функциональной безопасности Е/Е/РЕ систем, связанных с безопасностью;

- использует уровни полноты безопасности для задания планируемого уровня полноты безопасности для функций, которые должны быть реализованы Е/Е/РЕ системами, связанными с безопасностью;

- использует для определения уровней полноты безопасности подход, основанный на оценке рисков;

- устанавливает количественные величины отказов Е/Е/РЕ систем, связанных с безопасностью, которые связаны с уровнями полноты безопасности;

- устанавливает нижний предел для планируемой величины отказов, в режиме опасных отказов, который может быть задан для отдельной Е/Е/РЕ системы, связанной с безопасностью; для Е/Е/РЕ систем, связанных с безопасностью, работающих в:

режиме с низкой интенсивностью запросов, нижний предел для выполнения планируемой функции по запросу устанавливается на средней вероятности отказов 10;

режиме с высокой интенсивностью запросов нижний предел устанавливается на вероятности опасных отказов 10 в час.

Примечание - Отдельная Е/Е/РЕ система, связанная с безопасностью, необязательно предполагает одноканальную архитектуру.

- применяет широкий набор принципов, методов и мер для достижения функциональной безопасности Е/Е/РЕ систем, связанных с безопасностью, но не использует концепцию безаварийности, которая может иметь важное значение, когда виды отказов хорошо определены, а уровень сложности является относительно невысоким. Концепция безаварийности признана неподходящей из-за широкого перечня сложности Е/Е/РЕ систем, связанных с безопасностью, которые находятся в области применения настоящего стандарта.

     1 Область применения

1.1 Настоящий стандарт предоставляет информацию:

- о концепциях, лежащих в основе понятия риска, а также о связи риска и полноты безопасности (приложение А);

- о ряде методов, позволяющих определить уровни полноты безопасности для Е/Е/РЕ систем, связанных с безопасностью, основанных на других технологиях, и для внешних средств снижения риска (приложения В, С, D и Е).

1.2 Выбор метода зависит от области применения и от конкретных обстоятельств. Приложения В, С, D и Е иллюстрируют количественный и качественный подходы с некоторыми упрощениями, позволяющими продемонстрировать основные принципы. Эти приложения были включены для того, чтобы продемонстрировать общие принципы нескольких методов, они не дают полного описания этих методов. Те, кто собирается использовать методы, указанные в приложениях, должны обратиться к рекомендуемым источникам.

Примечание - Более подробная информация, описанная в приложениях В, D и Е, приведена соответственно в [4], [2] и [3]. Еще один подход описан в [5].

1.3 МЭК 61508-1 - МЭК 61508-4 являются основополагающими стандартами по безопасности, хотя этот статус не применим в контексте Е/Е/РЕ систем, связанных с безопасностью, имеющих низкую сложность [МЭК 61508-4 (пункт 3.4.4)]. В качестве основных стандартов по безопасности они предназначены для использования техническими комитетами при подготовке стандартов в соответствии с требованиями МЭК Руководство 104 и ИСО/МЭК Руководство 51. Одной из обязанностей технического комитета является использование, где это возможно, основных стандартов по безопасности при подготовке своих собственных стандартов. МЭК 61508 предназначен также и для использования в качестве отдельного стандарта.

Примечание - В США и Канаде, до тех пор пока там не будет опубликована в качестве международного стандарта предлагаемая реализация МЭК 61508 для обрабатывающих отраслей (т.е. МЭК 61511), в этих отраслях вместо МЭК 61508 может использоваться национальный стандарт, базирующийся на МЭК 61508 (т.е. ANSI/ISA S 84.01-1996).

1.4 На рисунке 1 показана общая структура частей МЭК 61508-1 - МЭК 61508-7 и указана роль, которую играет МЭК 61508-5 в достижении функциональной безопасности Е/Е/РЕ систем.

Рисунок 1 - Общая структура настоящего стандарта

     2 Нормативные ссылки

В настоящем стандарте использованы нормативные ссылки на следующие стандарты:

МЭК 61508-1:1998 Функциональная безопасность систем электрических, электронных, программируемых электронных, связанных с безопасностью. Часть 1. Общие требования

МЭК 61508-2:2000 Функциональная безопасность систем электрических, электронных, программируемых электронных, связанных с безопасностью. Часть 2. Требования к системам электрическим/электронным/программируемым электронным, связанным с безопасностью

МЭК 61508-3:1998 Функциональная безопасность систем электрических, электронных, программируемых электронных, связанных с безопасностью. Часть 3. Требования к программному обеспечению

МЭК 61508-4:1998 Функциональная безопасность систем электрических, электронных, программируемых электронных, связанных с безопасностью. Часть 4. Определения и сокращения

МЭК 61508-6:2000 Функциональная безопасность систем электрических, электронных, программируемых электронных, связанных с безопасностью. Часть 6. Руководство по применению МЭК 61508-2 и МЭК 61508-3

МЭК 61508-7:2000 Функциональная безопасность систем электрических, электронных, программируемых электронных, связанных с безопасностью. Часть 7. Анализ методов и средств

ИСО/МЭК Руководство 51:1999 Руководящие указания по включению в стандарты аспектов, связанных с безопасностью

МЭК Руководство 104:1997 Подготовка публикаций по безопасности и использование основополагающих и групповых публикаций по безопасности

     3 Термины и определения

В настоящем стандарте используются термины и определения по МЭК 61508-4.

Приложение А
(обязательное)

Риск и полнота безопасности. Основные концепции

А.1 Общие положения

Настоящее приложение предоставляет информацию о концепциях, лежащих в основе понятия риска, а также о связи между риском и полнотой безопасности.

А.2 Требуемое уменьшение риска

Требуемое уменьшение риска [МЭК 61508-4 (пункт 3.5.14)] представляет собой уменьшение риска, необходимое для того, чтобы риск в конкретной ситуации стал допустимым (что может быть установлено с помощью качественных* или количественных методов**). Понятие требуемого уменьшения риска имеет фундаментальное значение при разработке спецификаций требований к Е/Е/РЕ системам, связанных с безопасностью (в частности той части спецификации, которая посвящена требованиям к полноте безопасности). Цель определения допустимого риска для конкретного опасного события состоит в том, чтобы сформулировать разумные критерии для частоты (или вероятности) опасного события и его последствий. Системы, связанные с безопасностью, предназначены для того, чтобы уменьшить частоту (или вероятность) опасных событий и/или последствия опасных событий.

________________

* При достижении приемлемого риска должно быть установлено требуемое уменьшение риска. В приложениях D и Е описываются качественные методы, хотя в приведенных примерах требуемое уменьшение риска содержится в неявном виде и не формулируется явно.

** Например, что опасное событие, ведущее к конкретному последствию, не должно происходить с частотой, превышающей один раз за 10 час.

Допустимый риск зависит от многих факторов (например, от тяжести травм, числа людей, подвергающихся опасности, от того, насколько часто человек или люди подвергаются опасности, а также от периода времени, в течение которого люди подвергаются опасности). К числу важных факторов относятся осознание опасности и отношение к ней тех, кто подвергается действию опасного события. При выработке мнения о том, что представляет собой допустимый риск для конкретного приложения, учитываются:

- руководящие указания органов власти, осуществляющих регулирование в области безопасности;

- обсуждения и соглашения между различными сторонами, участвующими в конкретной области применения;

- промышленные стандарты и руководства;

- международные обсуждения и соглашения; роль национальных и международных стандартов в выработке критериев для определения допустимого риска становится все более важной;

- лучшие независимые промышленные, экспертные и научные рекомендации консультативных органов;

- законодательные требования как общие, так и те, которые непосредственно относятся к конкретной области применения.

А.3 Роль Е/Е/РЕ систем безопасности

Е/Е/РЕ системы, связанные с безопасностью, способствуют достижению требуемого уменьшения риска, делающего его допустимым. Системы, связанные с безопасностью:

- реализуют функции безопасности, необходимые для достижения или поддержания безопасного состояния управляемого оборудования, и